MEC: Lombricultura & Reciclaje
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MEC: Lombricultura & Reciclaje
Leonardo Esteban Hurtado Pacheco Josef Albert Meile Pérez
Universidad Autónoma de Manizales Universidad Autónoma de Manizales
Facultad de Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Facultad de Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
Colombia Colombia
leonardoestebanh@hotmail.com jmeile@usa.net
Resumen
El MEC Lombricultura & Reciclaje es un Material Educativo Computarizado que sirve para el proceso de
enseñanza- aprendizaje de los temas Lombricultura y Reciclaje. Se clasifica como un material de tipo
heurístico, ya que predomina el aprendizaje experimental y por descubrimiento y permite su exploración en
cualquier orden; se presenta en forma de juego pretendiendo que el usuario asimile y practique conceptos a
través de situaciones entretenidas que modelan problemas, fenómenos y procesos del mundo real.
Para su desarrollo se combinaron los métodos para la Ingeniería del Software OOSE e ISE en las etapas de
análisis, diseño, construcción y pruebas. La implementación se realizó utilizando Macromedia Director 6.
Introducción
La demanda de software educativo de alta calidad es cada vez mayor en instituciones las educativas y en las
entidades que apoyan la educación en Colombia; emplear el computador en los procesos de enseñanza -
aprendizaje, es una alternativa que ha despertado el interés de la empresa privada, de docentes, directivos y
alumnos de los centros educativos colombianos.
No obstante, el campo de la informática educativa ha sido poco explorado por los Ingenieros de Sistemas de
la región, su interés se ha centrado más en el desarrollo de proyectos tecnológicos para la industria y el
comercio, dejando en un segundo plano las aplicaciones relacionadas con la enseñanza: bibliotecas
virtuales, enciclopedias, juegos educativos, simuladores, ejercitadores, entre otros. Como consecuencia de lo
anterior, materiales educativos extranjeros han tratado de suplir nuestras necesidades incursionando en
instituciones educativas, hogares y tiendas de software nacionales. La mayor parte de estos programas
computacionales poseen entornos y métodos de enseñanza propios de sus países de origen (Argentina,
España, México, Estados Unidos, Brasil, entre otros), haciendo que algunos usuarios pierdan su identidad
cultural, y creando confusiones al no entender algunos términos, fenómenos y situaciones extranjeras.
Atendiendo a solicitudes del Área de Educación del Comité Departamental de Cafeteros de Caldas, y
considerando las anteriores causas; se tomó la decisión de realizar como proyecto de grado en la facultad de
Ingeniería de Sistemas de la Universidad Autónoma de Manizales, un Material Educativo Computarizado
(MEC) propio de la región cafetera que permitiera practicar y aprender los temas de lombricultura y reciclaje.
La elección del contenido responde a la intención de presentar al usuario alternativas útiles, económicas y
fáciles de implementar en su medio para el beneficio propio y común, como es el cuidado, la limpieza y el
mejoramiento de los suelos por medio del reciclaje y la tecnología de la lombricultura.
Justificación
El MEC Lombricultura & Reciclaje se puede analizar desde la novedad, la utilidad y el interés que éste puede
generar:
z Novedad: Se desarrolla dentro de un entorno propio de la región cafetera y trata temas para los que no
existen ayudas educativas computarizadas.
z Utilidad: Podrá ser empleado como una herramienta para la enseñanza y el aprendizaje de los temas que
trata. Tiene la gran ventaja de permitir la simulación del comportamiento de un lombricultivo sin necesidad de
invertir dinero en recursos, sin utilizar lombrices; ahorrar tiempo y espacio. Además permite desarrollar un
mismo juego en varias sesiones de trabajo, proporciona espacios para reflexionar, socializar y experimentar
situaciones típicas del tema.
z Interés: Ha despertado el interés de instituciones que trabajan en la protección y recuperación del Medio
Ambiente. La Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Autónoma de Manizales, se ha
interesado en realizar más proyectos en el campo de la informática educativa después de observar los
resultados obtenidos con el MEC Lombricultura & Reciclaje.
Ganador del V Premio Colombiano de Informática Educativa en la categoría de Proyectos de Grado.
1.Objetivos
1.1.General
z Desarrollar un juego educativo que incluya simulaciones, y sirva para la enseñanza de la ecología en
los grados de post- primaria de las instituciones de Escuela Nueva de Caldas y cumpla con los
requisitos planteados por la División de Educación del Comité de Cafeteros del Departamento de
Caldas; combinando el método OOSE con el planteado por Alvaro Galvis Panqueva.
1.2.Especificos
z Aplicar el método OOSE durante todo el desarrollo del MEC: Análisis, diseño, implementación y
pruebas; combinándolo con el método planteado por Alvaro Galvis Panqueva en las etapas de:
establecimiento del rol del computador, diseño educativo, diseño del sistema de comunicación entre el
aprendiz y el MEC, desarrollo y prueba piloto del MEC.
z Desarrollar un Material Educativo Computarizado que cumpla con las características planteadas por
Alvaro Galvis para los juegos y las simulaciones y así obtener una herramienta que induzca al
aprendizaje por descubrimiento.
z Aplicar la prueba piloto planteada por Alvaro Galvis con una población mínima de 10 alumnos de
Escuela Nueva en la fase final de desarrollo del MEC.
2.Método utilizado.
El MEC Lombricultura & Reciclaje se construyó aplicando los métodos para el desarrollo de software OOSE
(Object Oriented Software Engeneereing) de Ivar Jacobson e ISE (Ingeniería del Software Educativo) de
Alvaro Galvis Panqueva.
Se eligió el método ISE, ya que su parte educativa presenta mecanismos robustos para el desarrollo de
MECs, sólo se aplicaron las etapas de diseño educativo, diseño de comunicación entre el aprendiz y el MEC
y prueba piloto. No se tuvieron en cuenta los demás pasos de ISE, debido a que la versión utilizada para el
desarrollo del proyecto no había evolucionado con la tecnología, en lo relacionado con el diseño
computacional. Para el análisis, diseño e implementación, se empleó el método Orientado a Objetos OOSE
que permitió obtener un conocimiento detallado del sistema, bosquejar y modelar su comportamiento, la
representación de los datos y su modularidad.
En las siguientes figuras se ilustran las etapas que componen los métodos OOSE e ISE:
El MEC Lombricultura & Reciclaje contiene los siguientes componentes metodológicos:
z Vivencia: El entorno del juego corresponde a las instalaciones de una finca de la región cafetera de
Colombia, se presentan situaciones típicas y su ambientación musical, actoral, y gráfica es propia de
la región cafetera. Fundamentación científica: El juego está acompañado por un tutor en el que se
explican los conceptos teóricos básicos que el usuario del juego debe conocer, para ello se emplea
hipertexto, videos, animaciones y música.
z Ejercitación: Cuando el estudiante juega con el MEC, estará practicando y ampliando sus
conocimientos sobre el tema. Actividades de aplicación: El MEC sugiere actividades prácticas en las
que el estudiante ejecute acciones y solucione problemas utilizando el conocimiento asimilado. Por
ejemplo: Construir artesanías con los materiales reciclados, implementar el proyecto del lombricultivo.
Complementación: En el tutor se invita al alumno a profundizar sobre el tema, y se aportan referencias
bibliográficas para ampliar e investigar.
Con respecto a la forma, el MEC está compuesto por dos micromundos: en el primero se puede practicar el
tema del reciclaje y el segundo está orientado a enseñar y permitir la práctica de la lombricultura.
Ambos micromundos presentan situaciones para que el aprendiz llegue a descubrir el conocimiento del tema
que se está orientando por medio de la práctica; se combinan los siguientes tipos de micromundos:
z Descriptivo: para las ayudas.
z Gráfico: Para ilustrar situaciones.
z Numérico: para informar sobre el estado de las variables del juego.z Sonoro: Para ambientar el desarrollo del juego e indicar su estado. 2.1.Descripción de los micromundos 2.1.1.Clasificación de desechos El objetivo de este micromundo es que el usuario practique y demuestre que sabe clasificar correctamente los desechos que se producen con mayor frecuencia en su medio. Para el desarrollo del micromundo, se presentan situaciones en las que el usuario debe decidir qué hacer con cada uno de los desechos que encuentra en su ambiente. Inicialmente, se presentan partes de una finca cafetera en la que no se hace un manejo adecuado de basuras, lo que conlleva a la presencia de plagas, malos olores, contaminación, virus, etc.. Lo anterior, para que el usuario detecte la necesidad de clasificar correctamente los desechos que allí se generan y observe los resultados de hacerlo. El usuario del MEC, será el encargado de crear una cultura entre los habitantes y trabajadores de la finca para que practiquen el reciclaje de los desechos producidos. El usuario debe hacer un recorrido por la finca recogiendo y clasificando correctamente los desechos que encuentre, para ello tendrá a su disposición tres canecas para el depósito y la selección de desechos (vidrios y chatarra, desechos orgánicos, papel cartón y plástico, respectivamente). Este recorrido lo puede hacer en el orden que desee, lo importante es que sea en su totalidad. 2.1.2.Lombricultura Para iniciar, el usuario debe indicarle al sistema el tiempo que desea simular con el lombricultivo (cantidad en meses o años) y la forma como quiere que avance el tiempo (por semanas, meses o años) en la simulación. Estos datos pueden ser cambiados durante el desarrollo del juego. El usuario podrá efectuar las siguientes labores: (Ver los íconos ubicados en orden descendente en la presente figura)
a. Construcción de la Vivienda b. Siembra inicial de Lombrices c. Alimentar las lombrices d. Retirar humus y/o lombrices de la cama e. Controlar las plagas que atacan el lombricultivo (con aceite, agua o una escoba) f. Agregar agua en la cama g. Emplear los productos recogidos del lombricultivo en la finca o en negocios h. Detener y reanudar el juego i. Observar el estado de las variables del juego j. Visualizar y configurar el tiempo de la simulación 2.1.2.1.Personajes del Micromundo: Lombricio: es una lombriz que indica las condiciones ambientales de la cama, según su aspecto se podrán observar los siguientes estados: Eisenia: Es una lombriz que indica la cantidad de lombrices que hay dentro de la cama, especificando de la siguiente manera: número de huevos, cantidad de lombrices jóvenes y adultas. 2.1.2.2.Otros Personajes del Juego Madurito Jaramillo: Es el ayudante que tiene el usuario durante todo el desarrollo del juego y le indica para qué sirven los botones, íconos, opciones y elementos de la pantalla, es el encargado de hacer la evaluación
sobre el desempeño del usuario en los micromundos. Preguntín: Es ayudante de la fundamentación científica del juego y desempeña las funciones de Madurito Jaramillo en esta sección del MEC El final del micromundo ocurre cuando transcurre el tiempo elegido por el usuario para la simulación o cuando ya no hay lombrices vivas dentro de la cama. En los micromundos del juego, pueden ser activadas el siguiente grupo de opciones: Las anteriores opciones sirven para: regresar al menú principal del juego, iniciar un nuevo juego o un nuevo micromundo, abrir un juego existente, visitar la fundamentación científica del juego, activar o desactivar la música de fondo, y para ver una ilustración o un tema de reflexión referente al tema. El usuario puede desplazarse por los componentes del MEC haciendo uso de su menú principal:
El juego se puede explorar en cualquier orden y en varias jornadas de trabajo, ya que su estado es
almacenado en medio magnético acompañado por los datos personales del usuario y una contraseña
(evitando su continuación por personas no autorizadas)
3.Análisis de resultados.
3.1.Resultados obtenidos.
La combinación de los métodos ISE y OOSE fue una buena alternativa ya que el primero presenta
mecanismos robustos para hacer un análisis de necesidades, un diseño educativo y de comunicación
completo, pero no ha evolucionado con la tecnología en lo relacionado con el diseño computacional. En
cambio el método OOSE permitió hacer un conocimiento detallado del sistema, bosquejar y modelar el
comportamiento, la representación de los datos y la modularidad de la aplicación.
z Diseño Educativo
Fue la etapa más larga y de gran importancia en el desarrollo del proyecto, en ella se conoció el
entorno del MEC: futuros usuarios y el área de contenido que resultaría beneficiada con el desarrollo
del proyecto.
Permitió definir el contenido de la aplicación, los objetivos de aprendizaje y diseñar los micromundos
del juego, teniendo presente los elementos que son motivantes para el usuario cuando trabaja con el
computador.
z Modelo de Requerimientos y Diseño de Comunicación
El desarrollo de los casos de uso ayudó a definir la funcionalidad del sistema y a conocer con mayor
detalle las interacciones entre el usuario y la aplicación, y los diferentes caminos que podría tomar el
juego en un momento determinado.
El Modelo de Objetos del Dominio permitió hacer una aproximación a la forma como serían modelados
los datos, en él se inició la definición de clases con sus respectivos atributos y relaciones entre sí.
El diseño de comunicación (de ISE) y la descripción de interfaces del modelo de requerimientos (de
OOSE) se integraron en un mismo paso debido a su semejanza. Esta etapa permitió entender y definir
la comunicación entre el usuario y el juego ya que aquí se hicieron los primeros bosquejos y prototiposde la interfaz de cada uno de los casos de uso descritos.
z Modelo de Análisis
Se identificaron los diferentes tipos de objetos presentes en el sistema a implementar (Interfaz,
Entidad y Control) que sirvió para definir la estructura lógica y detectar las relaciones estáticas y
dinámicas, para posteriormente refinar el modelo de objetos del dominio.
z Modelo de Diseño
En esta etapa se realizó la división del sistema en módulos (denominados bloques) independientes
entre sí y acoplados en su interior, lo cual facilitó hacer una implementación de manera organizada y
clara.
También se describió, mediante los diagramas de interacción y de estados de transición, cuáles iban a
ser los estímulos entre los bloques del sistema durante la ejecución de cada caso de uso, lo que se
convirtió en un gran soporte en el momento de implementar.
z Modelo de Implementación
El paso del modelo de análisis al modelo de diseño y posteriormente al modelo de implementación,
fue relativamente sencillo ya que Director cuenta con conceptos de la programación Orientada a
Objetos, lo cual facilitó la implementación de los bloques, debido a que no hubo que cambiar su
estructura interna.
Macromedia Director 6.0
{ herramienta de programación utilizada
{ tubo aspectos positivos como los que se mencionarán a continuación:
{ Por ser un lenguaje orientado hacia el desarrollo de aplicaciones multimediales, su potente
manejo de recursos permitió gestionar de manera eficiente el sonido, el video y las animaciones
presentes en cada interfaz del MEC. El manejo de eventos que provee Lingo permitió una
sencilla implementación del diseño de comunicación del MEC.
{
z Modelo de Pruebas
En esta etapa se probó el funcionamiento independiente de todos los módulos del sistema, luego, se
fueron integrando, revisando y superando inconvenientes que surgieron en el camino.
z Prueba Piloto
La prueba piloto se desarrollo con un grupo de 15 alumnos de la Colonia Escolar la Enea de los
grados 6, 7, 8 y 9.
Después de analizar los resultados estadísticos sobre las opiniones a cerca del MEC, se concluyó lo
siguiente:
{ Motivación: El MEC: Lombricultura y Reciclaje es un material que estimula al estudiante a
trabajar, a descubrir el conocimiento con gusto y disfrutando de la experiencia.
{ Contenido: El contenido del MEC es claro, fácil de comprender, agradable y suficiente para
trabajar el tema.
{ Ritmo de Aprendizaje: El MEC Lombricultura y Reciclaje respeta el ritmo de aprendizaje del
usuario.
{ Información de retorno: La retroalimentación ofrecida por el Software es suficiente para indicar
cuanto se está aprendiendo.
{ Ejercitación: El MEC Lombricultura y Reciclaje, contempla dentro de su estructura metodológica
la practica de los temas que se están aprendiendo.
{ Presentación audiovisual: En general los colores, la letra, los dibujos y efectos gráficos gustaron
a la totalidad de los estudiantes, aunque la música recibió algunas críticas por parte de algunos
(27 %). Esto se puede explicar debido a las tendencias y gustos musicales de los adolescentes;
tal vez las respuestas serían distintas si el MEC incluyera ritmos foráneos a la región cafetera
(rock, música alternativa, salsa, entre otros).Las anteriores afirmaciones se hicieron basándose en los resultados de las encuestas practicadas en la prueba piloto. 4. Conclusiones. Los objetivos planteados al inicio de este proyecto se cumplieron. El MEC Lombricultura & Reciclaje es un material heurístico en forma de juego educativo que incluye simulaciones, sirve para complementar el proceso de enseñanza - aprendizaje en las instituciones de Escuela Nueva y cumple con los requerimientos planteados por el Área de Educación del Comité Departamental de Cafeteros de Caldas. La fusión del método de Alvaro Galvis Panqueva ISE y el método de Ivar Jacobson OOSE, hizo de Lombricultura & Reciclaje un MEC robusto, fácil de manejar, de fácil mantenimiento y adecuado al contexto de la zona rural de Caldas; los aspectos educativos de Alvaro Galvis sirvieron para determinar la población hacia la que iba dirigido el material, sus limitaciones y características especiales, así como también las tareas de aprendizaje y los micromundos donde debía aprenderse cada objetivo, OOSE, combinado con el Diseño de Comunicación de ISE sirvió para definir las interfaces y la estructura lógica del sistema, determinar el flujo de la información y modularizar el código para hacerlo más eficiente y reutilizable. La colaboración en la parte final del desarrollo del proyecto por parte de diseñadores industriales y de un licenciado en música, hicieron de Lombricultura & Reciclaje un MEC visualmente agradable, adaptado al contexto y con música propia de la región. Consideramos que para el desarrollo de proyectos de este tipo se debe contar con un grupo interdisciplinario desde el inicio del proyecto, para lograr la optimización del producto. La aplicación de la Prueba Piloto se desarrolló exitosamente en la Colonia Escolar la Enea; sus resultados fueron de gran utilidad para detectar y corregir deficiencias en cuanto al contenido y presentación del MEC. La evaluación por parte de los expertos contribuyó para que el material fuera más didáctico, orientado al contexto y la simulación del lombricultivo más aproximada a la realidad. La herramienta de programación Macromedia Director 6, a pesar de sus limitantes, agilizó el trabajo debido a su gran potencial para elaborar software multimedia; su lenguaje de programación Lingo( fue de gran utilidad para la implementación de los bloques obtenidos en el modelo de diseño de OOSE, puesto que, gracias a sus conceptos de Programación Orientada a Objetos no fue necesario modificar su estructura interna. Página Oficial: http://yupana.autonoma.edu.co/mec
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